Hvad er gnejs? metamorfe bjergarter. Oprindelse, sammensætning, egenskaber og anvendelse af gnejser

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-12 05:18

Gnejs er en grovkornet bjergart af metamorf oprindelse med en karakteristisk struktur i form af vekslende lag af forskellige mineraler. Som et resultat af dette arrangement har det et stribet udseende. Udtrykket "gnejs" er ikke forbundet med en specifik mineralsammensætning, da sidstnævnte varierer meget og afhænger af protolitten (forløberen). Denne sten har mange varianter.

Hvad er gnejs

Som nævnt ovenfor er navnet "gnejs" en indikator for tekstur, ikke komponentsammensætning. Denne definition omfatter mange metamorfe bjergarter med en båndstruktur, der afspejler adskillelsen af lyse og mørke mineraler. Denne type placering angiver stivheden af betingelserne for dannelsen af alle gnejser.

Separation af mineraler sker med en tilstrækkelig stærk migration af ioner, hvilket kun er muligt ved meget høje temperaturer(600-700 °C). Den anden nødvendige betingelse er stærkt tryk, hvilket fører til udseendet af striber. Sidstnævnte kan desuden være både lige og buet og have forskellige tykkelser.

Et karakteristisk træk ved gnejs-teksturen er også, at dens bånd ikke er sammenhængende ark eller plader, men lag med en granulær struktur. I de fleste tilfælde er mineralgranulat synlige for det blotte øje.

Visuelt kan gnejser se anderledes ud. Hver type race af denne type har et unikt mønster. Sorte og lette minerallag kan være lige, bølgede eller have en uregelmæssig form. I sidstnævnte tilfælde ser deres arrangement kaotisk ud. I nogle sten er båndene så tykke, at gnejsstrukturen kun er synlig på et tilstrækkeligt stort klippestykke.

Generelle oplysninger

Gnejs er en meget almindelig bjergart, som er mest karakteristisk for de nederste zoner af den kontinentale skorpe. Nogle steder findes den dog ofte på overfladen. Dette findes i dele af verden, hvor krystallinske bjergarter ikke er dækket af sedimentære lag (Skandinavien, Canada osv.).

Svaret på spørgsmålet, hvad er gnejs, var ikke altid entydigt. For første gang blev dette udtryk brugt af Agricola i 1556 til at henvise til en sten med jernholdige årer. Grundlaget for den moderne brug af dette navn blev angiveligt lagt i 1786 af Wegner. Han definerede gnejs som en feldspatbjergart med kvartsglimmer oggrov skiferstruktur.

Funktioner af metamorfe klipper

Metamorfe bjergarter kaldes, som er dannet som et resultat af omdannelsen af forstadier af magmatisk eller sedimentær oprindelse. Ændringerne er hovedsageligt forbundet med tektoniske processer, som fører til, at visse dele af jordskorpen falder ind i forhold med forhøjet temperatur og tryk. Dette sætter gang i en række fysiske og kemiske processer, der resulterer i:

• til omkrystallisering - en ændring i orientering, placering og struktur af mineraler;
• dehydrering;
• migrering af løsninger;
• transformation af nogle kemiske forbindelser til andre;
• introduktion af nye komponenter i kompositionen.

Som et resultat får den oprindelige bjergart (sedimentær, magmatisk eller metamorf) helt andre egenskaber. Samtidig afhænger graden af forandring af styrken og varigheden af påvirkningen fra de faktorer, der forårsager transformationen.

Typiske eksempler på metamorfe bjergarter er kvartsit, marmor og skifer, dannet af henholdsvis sandsten, kalksten og ler. Magmatiske og sedimentære protolitter opfører sig forskelligt under transformation. Metamorfose sker ofte i flere stadier.

Gnejs er et eksempel på en metamorf sten af høj kvalitet. Det betyder, at det blev dannet under meget barske fysiske forhold.

Struktur og sammensætning af gnejs

Som nævnt ovenfor er komponentsammensætningen af gnejs ret variabel. Men i alle racer af denne gruppe er det muligtidentificere en række af de mest almindelige mineraler. De fleste gnejser er baseret på:

• feldspat (ortoklas, plagioklas);
• quartz;
• glimmer (biskovit, biotit osv.).

En lille mængde kan indeholde hornblende (augite) samt forskellige urenheder.

Mineralspektret kan også omfatte:

• grafit;
• staurolit;
• kyanite;
• granat;
• sillimanite;
• amfiboler;
• porfyroblaster;
• epidote.

Generelt kan vi sige, at strukturen af gnejs er dannet af lyse og mørke silikater, som danner uregelmæssige subparallelle strimler med en tykkelse på 1 til 10 mm. Nogle gange kan de dog være meget tykkere. Dette tyder på, at sådan gnejs undergik delvis smeltning eller indførelse af nyt materiale. Sådanne ændringer sker under overgangen til en anden type bjergart - migmatit.

På trods af den veludviklede lagdeling er den vigtigste egenskab ved gnejs integritet. Dette er en ret stærk race. Under påvirkning af belastninger deler den sig ikke langs lamineringsplanerne, som for eksempel skifer gør. Dette forklares med, at mindre end 50 % af mineralkornene får den korrekte orientering i gnejs. Som et resultat dannes en ret grov lagdelt struktur. Arten af sp altning er en af nøgleparametrene, hvormed det er muligt at bestemme, hvilken sten der er gnejs, og hvilken der er phyllit eller skifer.

Lyse striber dannes norm alt af feldspat ogkvarts og mørke - mafiske mineraler (hornblende, pyroxen, biotit osv.).

Racedannelse

Gnejs dannes som et resultat af omkrystallisation af mineralkorn under stærk varme og tryk. Denne proces sker ved pladekollisionsgrænsen og kaldes regional metamorfose. Under disse ændringer øges mineralkornene i størrelse og adskilles i bånd, hvilket gør klippen mere stabil.

Gnejs kan dannes fra en række forskellige forstadier, herunder:

• ler- og sandaflejringer;
• magmatiske klipper;
• silicocarbonat- og carbonataflejringer.

Den mest typiske gnejs-protolit er skifer. Under påvirkning af temperatur og tryk bliver det til phyllit, derefter til metamorf skifer og til sidst til gnejs. Denne proces ledsages af omdannelsen af lerkomponenterne i den oprindelige sten til glimmer, som som følge af omkrystallisation omdannes til granulære mineraler. Sidstnævntes udseende betragtes som grænsen for overgangen til gnejs.

Diarit er også en ret almindelig protolith. Granit kan også tjene som en forløber, som som følge af udsættelse for høj temperatur og tryk får en stribet struktur. Sådan gnejs kaldes granit. Under dens dannelse forekommer der praktisk t alt ikke mineralogiske transformationer. Ændringer er overvejende strukturelle.

Granitgnejs dannes også som et resultat af metamorfosen af nogle sedimentære bjergarter. Slutproduktderes transformation har en båndstruktur og en mineralogisk sammensætning, der ligner granit.

Klassificering

Rockklassificering er baseret på fire egenskaber ved gnejs:

• protolith type;
• protolithnavn;
• mineralsammensætning;
• struktur og tekstur.

En dobbeltbetegnelse bruges norm alt til at betegne en racesort. For eksempel indikerer tilstedeværelsen af ordet "granit" i navnet, at sådan gnejs blev dannet af granit og "diorit" - fra diorit. I dette tilfælde svarer den kvalificerende term til en bestemt protolith.

Klassificering i henhold til typen af forgænger race er bredere. Ifølge hende er alle gnejser opdelt i to typer:

• orthogneisser - dannet af magmatiske bjergarter;
• paragneisser - stammer fra sedimentære bjergarter.

Følgende typer gnejser er kendetegnet ved deres mineralsammensætning:

• pyroxen;
• alkaline;
• amfibol;
• biotite;
• two-glimmer;
• muskulær;
• plagiogneisses.

Hvis der ikke er nogen kvalificerende term før ordet "gnejs", så betragtes komponentsammensætningen betinget som klassisk (feldspat, kvarts, biotit).

Strukturel klassificering karakteriserer formen og arrangementet af lag. Mørke og lyse bånd kan danne forskellige teksturer, i forbindelse med hvilke der skelnes mellem trælignende, blade, båndgnejser osv.

Fysiske og mekaniske egenskaber

Inden for gnejs-gruppen, graden af klipning af forskellige stenvarierer over et ret bredt område, og derfor svinger indikatorerne for fysiske og mekaniske egenskaber meget. Følgende værdier blev eksperimentelt etableret for hovedegenskaberne:

• densitet - 2650-2870 g/m³;
• vandabsorption - 0,2-2,3 %;
• porøsitet - 0,5-3,0%.

Gnejs kan generelt beskrives som en tung, hård og ru klippe med en høj tæthed og en tydeligt lagdelt struktur, der er modstandsdygtig over for sp altning. Hårdheden af denne sten er sammenlignelig med stål.

Praktisk anvendelse

Gnejs er meget brugt i byggeri og landskabsdesign. Det meste af denne sten bruges til at lave grus og knust sten, men denne sten er også velegnet:

• til lægning af fundamenter;
• til fremstilling af fliser;
• for mod fortove, volde;
• som murbrokker.

Fordelene ved gnejs som byggemateriale er dets styrke og modstandsdygtighed over for husholdningssyrer. Den æstetiske skønhed af denne sten gør den velegnet til produktion af fliser. Gnejs erstattes ofte med granit, da sidstnævnte er meget dyrere at udvinde.